DE19711003C2 - Verankerungsvorrichtung für ein Zugglied, insbesondere für die Anwendung im Spannbetonbau - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Verankerungsvorrichtung für ein Zugglied, insbesondere für die Anwendung im Spannbetonbau, mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Patentanspruchs 1.

Als Luftseile für Brücken oder im Behälterbau finden meist Zugglieder Verwendung, die aus einem z. B. mit Kunststoff um­ mantelten zugfesten Kern aus Spannstahllitzen oder dergleichen bestehen. Diese Zugglieder werden bei Anwendungen ohne Verbund zusätzlich durch meist gewellte Hüllrohre, die aus PE bestehen können, gegen Umwelteinflüsse geschützt. Das Einschieben der Zugglieder in die Hüllrohre erfolgt meist vor Ort und erfordert einen beträchtlichen Aufwand.

Für derartige, von einem zusätzlichen Hüllrohr umgebene Zug­ glieder ist eine Verankerungsvorrichtung bekannt, bei der die Ankerplatte, welche sich auf ein Widerlager, z. B. in Form eines Betonfundaments oder dergleichen, abstützt, mit einem rohrför­ migen Ankerstutzen versehen ist. Sowohl das zusätzliche Hüll­ rohr als auch das zu verankernde Ende des Zugglieds wird durch den Ankerstutzen geführt. Das abgemantelte Ende des Zugglieds wird in üblicher Weise, z. B. mittels eines Klemmkonus in einer Ankerbüchse gehalten. Auf den Übergang zwischen dem Ende des Ankerstutzens und dem Hüllrohr wird ein Schrumpfschlauch aufge­ schrumpft, der ein Sich-Zurückziehen des Hüllrohrs bei Tempera­ turänderungen und den damit verbundenen Längenänderungen des Hüllrohrs verhindern soll.

Zumindest der abgemantelte Teil des Zuggliedes im Ankerstutzen bzw. in der Ankerplatte wird mit einer Korrosionsschutzmasse umgeben. Innerhalb des Ankerstutzens ist zwischen dem Mantel des Zugglieds und der Innenwandung des Ankerstutzens eine Dich­ tung vorgesehen, um das Austreten der Korrosionsschutzmasse zu verhindern.

Als nachteilig bei dieser bekannten Verankerungsvorrichtung für die bekannten Zugglieder, die in Verbindung mit einem zusätzli­ chen Hüllrohr eingesetzt werden, erweist sich, dass insbesonde­ re bei Temperaturänderungen Pumpbewegungen, d. h. axiale Bewe­ gungen des Mantels des Zugglieds entstehen, die die Schutz- und Gleitschicht zwischen dem Mantel und dem zugfesten Kern des Zugglieds, z. B. Fett, nach außen drücken. Der empfindliche Kern ist dann nicht mehr genügend gegen Korrosion geschützt.

Des Weiteren besteht die Gefahr, dass die Pumpbewegungen einen solchen Umfang erreichen, dass sich der Mantel bis hinter die Dichtung im Ankerstutzen zurückzieht und demzufolge die Korro­ sionsschutzmasse austreten kann.

Schließlich besteht die Gefahr, dass sich das Hüllrohr aus dem Schrumpfschlauch zurückzieht oder der Schrumpfschlauch brüchig wird und so das innere des Ankerstutzens nicht mehr gegenüber Umwelteinflüssen abgedichtet ist.

Aus der DE 88 05 340 U1 ist eine Verankerungsvorrichtung be­ kannt, wobei im Endbereich des Anschlussrohrs ein Wulst ausge­ bildet ist, in welchem ein Ringteil mit jeweils mehreren Halte­ zungen vorgesehen ist. Die Haltezungen sind so angeordnet, dass diese in Richtung auf das Zuggliedende schräg gestellt sind. Hierdurch wird erreicht, dass das Hüllrohr eines Zuggliedes ohne großen Widerstand in das Anschlussrohr eingeschoben werden kann. Beim Versuch, das Hüllrohr aus dem Anschlussrohr heraus­ zubewegen, greifen die vorzugsweise mit Zahnungen versehenen Haltezungen am Außenumfang des Hüllrohrs an und werden vom Hüllrohr zunächst mitgenommen. Hierdurch Verringert sich der Innendurchmesser des von den Innenseiten der Haltezungen defi­ nierten Bereichs, so dass eine Klemmwirkung entsteht.

Nachteilig bei diesem Stand der Technik ist jedoch, dass die notwendigerweise flexibel ausgebildeten Haltezungen entspre­ chend dünn ausgebildet werden müssen. Hierdurch wird der Außen­ umfang des Hüllrohres nur punktuell beaufschlagt, so dass die Gefahr einer Beschädigung des Hüllrohrs besteht. Zudem weist diese Verankerungsvorrichtung eine vergleichsweise aufwendige Konstruktion auf, da ein zusätzlicher Dichtungsring im Wulst des Anschlussrohrs erforderlich ist.

Des Weiteren weist diese Klemmvorrichtung den Nachteil auf, dass lediglich die axiale Herausbewegung des Hüllrohrs aus dem Anschlussrohr verhindert wird. Bei einer Temperaturerhöhung kann sich das Hüllrohr weiter in das Anschlussrohr hineinbewe­ gen, wogegen ein erneutes Herausbewegen bei anschließendem Tem­ peraturrückgang verhindert wird. Die kann zu einer Zerstörung des Hüllrohrs infolge dessen effektiver Verkürzung führen.

Der Erfindung liegt ausgehend von diesem Stand der Technik die Aufgabe zugrunde, eine Verankerungsvorrichtung zu schaffen, bei der der empfindliche zugfeste Kern des Zugglieds auch bei gro­ ßen Temperaturschwankungen sicher gegen Umwelteinflüsse, insbe­ sondere gegen Korrosion geschützt bleibt und welche einen kon­ struktiv einfachen Aufbau aufweist.

Die Erfindung löst diese Aufgabe mit den Merkmalen des Patent­ anspruchs 1.

Dadurch, dass der starre Ankerstutzen mit einer Klemmvorrich­ tung versehen ist, bleibt der Mantel des Zuggliedes festgehal­ ten. Der Pumpeffekt, der die Gleit- und Schutzschicht zwischen Stäben oder Litzen und Mantel nach außen presst, wird weitge­ hendst vermieden. Weiterhin verbleibt der Endbereich des Man­ tels in einer definierten Lage.

Weitere Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Un­ teransprüchen.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von in der Zeichnung dar­ gestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. In der Zeich­ nung zeigen:

Fig. 1 einen schematischen Querschnitt durch eine erfindungs­ gemäße Verankerungsvorrichtung für ein Zugglied;

Fig. 2 einen schematischen Teillängsschnitt eines Zuggliedes mit doppelter Ummantelung und

Fig. 3 einen Querschnitt nach der Linie III-III in Fig. 2.

Die Verankerungsvorrichtung 1 für ein Zugglied 2 weist z. B. ein Betonfundament 3 auf, welches das Widerlager für eine ebene An­ kerplatte 4 bildet. Anstelle eines Betonfundaments kann jedoch selbstverständlich auch eine Spannlisene aus Metall das Wider­ lager bilden. Die Ankerplatte 4 besitzt eine Durchtrittsöffnung 5 für das Zugglied 2. An der Ankerplatte 4 ist ein rohr­ förmiger, starrer Ankerstutzen 11 befestigt, welcher mit seinem freien Ende durch das Betonfundament 3 hindurchragt. Durch den Ankerstutzen 11 ist das Zugglied 2 hindurchgeführt.

In der Zeichnung ist ein Mono-Zugglied 2 mit sechs um eine zen­ trale Litze 6 verseilten Litzen 6 dargestellt, welche den zug­ festen Kern des Zugelements bilden (Fig. 2 und 3). Selbstver­ ständlich könnte das Zugglied 2 auch einen oder mehrere Stahl­ stäbe oder aber auch eine Vielzahl von gebündelten Litzen 6 aufweisen.

Üblicherweise sind die Litzen 6 von einer Gleit- und Schutz­ schicht 7 umgeben (vgl. Fig. 2 und 3). Diese Gleit- und Schutz­ schicht kann z. B. aus einem Korrosionsschutzmittel, wie z. B. Fett oder Ähnlichem, bestehen.

Ein innerer Mantel 8, vorzugsweise aus PE, dichtet nach außen ab und schützt in Verbindung mit der Gleit- und Schutzschicht 7 die Stahllitzen 6 gegen Umwelteinflüsse. Der Mantel 8 ist vor­ zugsweise aufextrudiert.

An den Mantel 8 schließt sich eine dünne Trennschicht 9, vor­ zugsweise aus Talkum-Pulver, einer Kunststofffolie oder einer Fettschicht, an. Das Zugglied ist von einem weiteren äußeren Mantel 10 umgeben, welcher ebenfalls vorzugsweise aus PE be­ stehen kann.

Der Haftreibungskoeffizient des äußeren Mantels 10 gegenüber dem inneren Mantel 8 ist durch die Wahl des Materials für die Trennschicht 9 vorzugsweise so bemessen, dass er größer ist als der Haftreibungskoeffizient zwischen dem inneren Mantel 8 und dem zugfesten Kern des Zugelements 2, der im wesentlichen durch die Eigenschaften der Gleit- und Schutzschicht 7 bestimmt ist. Unter dieser Hinsicht zeigt insbesondere eine Trennschicht aus Talkum-Pulver die gewünschten Eigenschaften. Auf diese Weise verbleiben bei axialen Schiebebewegungen zwischen dem zugfesten Kern und dem Mantel des Zugelements 2 die beiden Mäntel oder Mantelschichten 8 und 10 in ihrer Lage zueinander. Nachteilige Pumpbewegungen oder Verwerfungen der Mantelschichten werden so vermieden.

Des Weiteren wird durch die Trennschicht 9 der Vorteil er­ reicht, dass sich Beschädigungen der äußeren Mantelschicht 10 nicht ungehindert bis durch die innere Mantelschicht 8 hindurch und letztlich bis auf den empfindlichen zugfesten Kern des Zugglieds ausbreiten können. Vielmehr werden durch die Trenn­ schicht Beschädigungen, insbesondere Rissbildungen in der äuße­ ren Mantelschicht 10 gestoppt, sobald diese die Trennschicht 9 erreichen. Im Extremfall können sich auch Teile des äußeren Mantels 10 bis zur Trennschicht ablösen.

Sobald eine Beschädigung der äußeren Mantelschicht 10 erkannt wird, kann dann ein Austausch des Zugglieds 2 erfolgen noch bevor sich die Beschädigung bis in den inneren Mantel 8 hinein oder gar bis auf den zugfesten Kern des Zugglieds fortsetzen kann. Selbstverständlich ist hierzu eine regelmäßige Über­ prüfung der Zugglieder erforderlich, was jedoch ohnehin gewähr­ leistet werden muss.

Der abgemantelte Endbereich 15 des Zuggliedes 2 ist durch ein Loch 16 in einer an der Ankerplatte 4 anliegenden Zwischen­ platte 17 hindurchgeführt und wird durch eine Konusklemme 18 festgehalten. Diese wird von einer Klemmbüchse 20 aufgenommen, die sich auf die Zwischenplatte 17 abstützt.

Eine abschließende Kappe 21 deckt das freie Ende 15 des Zug­ gliedes 2 sowie die angrenzenden Teile ab. Der Zwischenraum zwischen der Kappe 21 und den Teilen 4, 17, 20, 15 ist mit Kor­ rosionsschutzmittel ausgefüllt.

Ferner ist der Zwischenraum zwischen Ankerplatte 4, Zwischen­ platte 17 und Ankerstutzen 11 mit Korrosionsschutzmittel aus­ gefüllt. In Richtung des freien Ende des Ankerstutzens 11 ist dieser Raum durch eine Dichtung 23 abgeschlossen.

In das freie Ende des Ankerstutzens 11 ist ein Klemmring 25 mit einer sich konisch in Richtung des freien Ende des Zugglieds verjüngenden Außenfläche eingeschoben. Der Klemmring 25 ist vorzugsweise geschlitzt, so dass er sich querschnittsmäßig ver­ ändern kann.

Bei Aufschrauben einer Überwurfmutter 26 wird der Klemmring 25 durch die rückwärtige Schulter der Überwurfmutter 26. weiter in das freie Ende des Ankerstutzens 11 hineingeschoben. Da dieser im wesentlichen starr ausgebildet ist, erfolgt hierbei eine Querschnittsverringerung des Innendurchmessers des Klemmrings 25 und auf diese Weise eine starke Klemmung des ggf. mehr­ schichtig ausgebildeten Mantels 8, 10 des Zugelements 2.

Wie aus Fig. 1 ersichtlich, kann der Endbereich des Ankerstut­ zens 11 mit einer sich konisch auf das Rohrende hin erweitern­ den Innenfläche ausgebildet sein, welche mit der konischen Au­ ßenfläche des Klemmrings 25 im Sinne einer möglichst optimalen Klemmwirkung zusammenwirkt.

Durch die Klemmung ergibt sich der Vorteil, dass die beiden Mantelschichten 8, 10 im Bereich des freien Ende des Ankerstut­ zens 11 gegenüber einer axialen Bewegung, die sich bei bekann­ ten Verankerungsvorrichtungen z. B. bei Temperaturänderungen er­ gibt, fixiert sind. Damit wird sicher vermieden, dass sich das Ende des Mantels bzw. der Mantelschichten 8, 10 des Zugglieds 2 bis hinter die Dichtung 23 oder gar bis außerhalb des Anker­ stutzens 11 zurückzieht und dabei das ungeschützte Ende des zugfesten Kerns des Zugelements 2 durch Umwelteinflüsse negativ beeinträchtigt wird.

Andererseits wird im Bereich der Klemmung der Mantelschichten 8, 10 nach wie vor eine Bewegung des zugfesten Kerns gegenüber den Mantelschichten ermöglicht, da die Klemmung nicht zur Auf­ nahme eines wesentlichen Teils der Zugkräfte geeignet ist. Hierdurch wird eine Beschädigung, z. B. Stauchung des Anker­ stutzens vermieden.

Claims (8)

1. Verankerungsvorrichtung für ein Zugglied, insbesondere für die Anwendung im Spannbetonbau,
mit einem ortsfesten oder beweglichen Verankerungsteil zur Aufnahme und/oder Übertragung von durch im Wesentlichen dem zugfesten Kern eines ummantelten Zugglieds aufgenommenen Zugkräften, wobei der zugfeste Kern des Zugglieds fest oder lösbar mit dem Verankerungsteil verbindbar ist, und
mit einem mit dem Verankerungsteil verbundenen rohrförmigen Ankerstutzen zur Aufnahme des ummantelten Zugglieds,
wobei am Ankerstutzen eine Klemmvorrichtung vorgesehen ist, welche auf den Mantel des Zugglieds derart hohe transversale Klemmkräfte ausübt, dass an der Klemmstelle eine axiale Ver­ schiebebewegung des Mantels relativ zum Ankerstutzen im We­ sentlichen verhindert ist,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Klemmvorrichtung eine auf das freie Ende des Anker­ stutzens (11) aufgeschraubte Überwurfmutter (26) umfasst, wobei durch das Aufschrauben der Überwurfmutter (26) der Endbereich des Ankerstutzens (11) oder ein in dieses Ende des Ankerstutzens (11) einsetzbarer Klemmring (25) mit den erforderlichen Klemmkräften auf den Mantel (8, 10) des Zugglieds (2) pressbar ist.

2. Verankerungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, dass das Verankerungsteil durch eine Spannlisene und/oder eine Kopfplatte (4) gebildet ist.

3. Verankerungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge­ kennzeichnet, dass im Ankerstutzen (11) eine gegenüber der Rohrinnenwandung und dem Zugglied (2) abdichtendes Dichtele­ ment (23) vorgesehen ist.

4. Verankerungsvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekenn­ zeichnet, dass zumindest der mantelfreie Kern des Zugglieds (2) innerhalb des Ankerstutzens (11) und/oder innerhalb des Verankerungsteils mit Korrosionsschutzmasse umgeben ist.

5. Verankerungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Klemmring eine sich konisch in Richtung des freien Endes des Ankerstützens (11) verjüngende Außenfläche aufweist, welche mit der Innen­ wandung oder dem Randbereich des Ankerstutzens (11) derart zusammenwirkt, dass bei einem Aufschrauben der Überwurfmutter (26) der Klemmring in das Innere des Ankerstutzens hinein geschoben und hierdurch eine Klemmung des Mantels (8, 10) des Zugglieds (2) erfolgt.

6. Verankerungsvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekenn­ zeichnet, dass der Klemmring (25) parallel zu seiner Längs­ achse geschlitzt ausgebildet ist.

7. Verankerungsvorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch ge­ kennzeichnet, dass die Innenfläche des Ankerstutzens (11) in dessen vorderem Bereich sich konisch erweiternd ausgebildet ist.

8. Verankerungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Zugglied (2) einen zweifachen Mantel (8; 10) aus Kunststoff mit einer zwischen den Mantelschichten vorgesehenen Trennschicht (9) aufweist und dass die Klemmkräfte so hoch gewählt sind, dass im Be­ reich der Klemmung beide Mantelschichten fixiert sind.